基于TRIZ创新理论对粉笔的创新设计

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1、关于粉笔的创新设计1・传统粉笔带来的问题粉笔教具是目前教学的必备工具，用它來传授知识，是最原始和最传统的主要教学工具之一，粉笔从其应用到现在己有几千年的历史，对人类的教育事业作出了不可磨灭的贡献。随着历史的进步和社会的发展，人类对粉笔教具的认识不断提高，即粉笔给人类教育事业带来进步和作出巨大贞献，但也给从事教育事业的教师及学生带来巨大的危害。主要危害表现在:对师生对皮肤的危害、呼吸系统的危害、对眼睛的危害、对耳的危害、对空气质量的影响、粉笔对学生近视的影响、诱发其它疾病等。教师在教学过程中，如果用手直按拿収粉笔，粉笔

2、粉尘不可避免地会沾在手上，它对皮肤膜有刺激作用，如果暑人遇汗水解，产生碱性物质，对皮肤粘膜的刺激就更大，因为人体皮肤所生存的环境为弱酸性环境，这样在粉尘碱性作用下破坏了皮肤的基本生存环境,粉笔粉尘使皮肤变得干燥、粗糙，并伴有搔痒感觉，使人体不适，严重者会引起粉刺、毛囊炎、脓皮病、皮肤皴裂和大量毛发脱落，影响和干扰了教师正常工作和生活。因此对此进行改进创新是非常必要的，具有很现实的实际意义。2•基于TRIZ的粉笔创新设计TRIZ论认为，发明问题的核心是解决冲突，产品进化过程就是不断解决产品所存在冲突的过程，设计人员在设

3、计过程中不断地发现并解决冲突，是推动其向理想化方向进化的动力。目前TRIZ研究的冲突重点在技术冲突和物理冲突上。技术冲突是指一个作用同时导致有用及有害两种结果，也可指有用作用的引人或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系统变坏。物理冲突是指为了实现某种功能，一个子系统或元件应具有一种特性，但同吋出现了与此特性相反的特性oTRIZ川采用四条分离原理来解决物理冲突:空间分离、时间分离、部分和整体Z间的分离、按条件分离。把实际的矛后冲突转化为标准参数，然后利用TRIZ解决问题的方法就能找到发明原理中的标准解，然后将其转化成

4、特定解（实际解），从而实现产品的改进或创新。3.运用TRIZ分析粉笔存在的冲突根据对使用粉笔的必要性及粉笔的危害性的分析，可以确定粉笔存在的问题是:使用时粉尘飞扬、易断、使用时间短、材质的腐蚀性、书写不流畅、不清晰等。如果要减少粉笔带来的有害因素（污染），来满足要求，则会导致材料成本增加或部分材料损失，粉笔的重量、体积发生改变，粉笔的不稳定性(易断)可能也会增加。如果要使粉笔使用时不易折断，即要提高其稳定性来满足要求，则会导致制造过程或粉笔结构复杂化，材料成本增加或部分材料损失等。同吋此产品改进中也存在物理冲突，此处

5、应选择空间分离来解决。4•基于冲突解决原理的创新方案及其选择通过分析，可以利用以下有参考价值的原理对产品进行创新：利用“空间分离”和发明原理1,2,30,可设计一结构简单、使用方便的薄的柔性壳体一一“粉笔套”來实现粉笔与手的隔离。这样就避免了教师的手部皮获与粉笔的氏时间直按按触，从而减少了对皮肤的损害。利用发明原理35,可通过固态和液态之间的变化来实现解决冲突。将传统的固态粉笔设计为无粉尘、易擦写的液体粉笔，这样就减少了粉尘对师生皮肤及呼吸系统以及其他器官的危害，同时也减轻了对空气质量的影响。利用发明原理40,釆用复

6、合材料，设计成本低的无尘粉笔，将纯石膏粉经过各种化学配方定刑而成，在一定程度上减少了粉尘飞扬。这是目前学校使用最为广泛的粉笔产品。利用发明原理34,抛弃粉笔使用多媒体教学，这样可以最大程度的避开粉笔粉尘的危害。大部分髙等院校己经普及了这种教学方式，这也是21世纪教育教学改革的一个重要突破口。5、TRIZ理论应用体会尽管TRIZ理论已经发展了几十年，英成熟部分也已解决了许多设计难题，产生了巨大的经济效益。但随着TRIZ理论在工程实例中应用的扩大，其自身也暴露出了一些弱点，这些暴露出的弱点正是TRIZ理论需要自我完善的地

7、方。在TRIZ解决问题的过程屮，将问题的通解具体化是一个难点，这需耍有深厚的领域背景知识。TRIZ理论认为，一个成功的设计可由如下公式描述：S=PcxPknx(l+M)x(l+T)在公式中，Pc和Pkn都与领域知识有关。尽管TRIZ理论的创始人阿奇舒勒否认了经验知识在TRIZ理论中的重要性，但从上述公式可以看出经验知识依然对TRIZ理论的应用构成了重耍的支持。TRIZ理论的普及是有必要的，其能帮助我们大量节省科研经费。TRIZ理论的理想化法则将会为我国走出高能耗、高成本、高污染传统经济增长方式提供技术进化的保障。创造

8、力对于个人讲是一种内驱力，与它相关的是一种人生态度，是不能仅仅通过理性思考就可以获得的。现代人的竞争有的从娘肚皮里面就已经开始了，只是我们没有清楚地关注到。所以，每一个参与发明创造和研究的人，首先应该在训练屮改变自己的人生态度、目的、思维方式、实践能力，耍向优秀的科学家和发明家学习，学习他们的科学精神，学习他们的优秀品格,以他们的人格为榜样，投